2023歐洲氫能路線圖

歐洲氫能路線圖歐愿景：在歐盟能源轉(zhuǎn)型中，氫能不可或缺洲正在朝著脫碳能源體系轉(zhuǎn)型，歐盟28個成員國簽署并正式批準(zhǔn)了歐《巴黎協(xié)定》（締約方會議第二十一次大會）?！栋屠鑵f(xié)定》旨在“將全球變暖上升溫度遠(yuǎn)低于工業(yè)化前水平2攝氏度，并努力將升溫幅度進(jìn)一步限制在1.5攝氏度以內(nèi)”。這一轉(zhuǎn)型將從根本上改變歐盟的生產(chǎn)、分銷、儲存和消費能源的方式。這就要求近乎無碳化的發(fā)電、能源效率的提高，以及交通運輸、建筑和工業(yè)方面的深度脫碳。利益相關(guān)方必須盡其所能，在2050年之前，將與能源有關(guān)的二氧化碳排放量限制在每年7.7億噸以下（見圖1）。

這份報告表明，實現(xiàn)歐盟能源轉(zhuǎn)型將需要大規(guī)模的氫能。沒有氫氣，歐盟將無法實現(xiàn)脫碳目標(biāo)。氫能為能源轉(zhuǎn)型提供了通用的、清潔的和靈活的能源方向。雖然氫能不是唯一的脫碳杠桿，但它是其他技術(shù)系列中必不可少的杠桿。氫能使可再生能源的大規(guī)模整合成為可能，這源于它使能源運營商把能源轉(zhuǎn)換和儲存為可再生氣體。它可跨部門跨區(qū)域進(jìn)行能源分配，并可作為可再生能源的緩沖能源。氫氣提供了一種使電力、交通、建筑和工業(yè)領(lǐng)域脫碳的方式，否則這些領(lǐng)域的脫碳將困難重重。需要氫能的理由基于三個基本論點：首先，在運輸、工業(yè)和建筑領(lǐng)域，氫能是大規(guī)模脫碳的最佳（或唯一）選擇。具體如下：脫碳需要氫能。沼氣雖然是重要的能源，但無法達(dá)到所需的規(guī)模。使用熱泵進(jìn)行電氣化可以取代天然氣來為新建筑物供暖，254Mt圖1：氫氣可能會導(dǎo)致RTS和2DS之間差距縮小50%但需要在舊建筑物中進(jìn)行昂貴的改裝，甚至難以實現(xiàn)，改裝熱泵所排放的二氧化碳占建筑物排放的90%。完全直接的電氣化還將導(dǎo)致電力需求的重大季節(jié)性不平衡，這反過來又需要大規(guī)模的電力儲能機(jī)制。氫能則不受這些缺點的制約，可以作為熱泵的補(bǔ)給能源。生產(chǎn)者可以通過將氫能混合到現(xiàn)有的電網(wǎng)中來進(jìn)行分配，且無需進(jìn)行重大的升級，甚至有可能更勝一籌。最終，能源供應(yīng)商可以將電網(wǎng)的能源轉(zhuǎn)換為純氫能?；蛘?，天然氣可以用由氫氣和二氧化碳生成的合成天然氣（SNG）來替代。所有基于氣體的加熱系統(tǒng)都可以通過使用基于燃料電池的熱電聯(lián)供（CHP）技術(shù)來提高能源效率。共汽車、輪船、火車、大型汽車和商務(wù)車最有前途的脫碳選擇。這些車輛較低的能量密度（因此行駛范圍較?。?、較高的初始成本和緩慢的電池充電性能是其主要缺點。而與電池和內(nèi)燃機(jī)相比，燃料電池需要更少的原材料。由于運輸部門的排放約占?xì)W盟二氧化碳全部排放量的三分之一，因此運輸方面的脫碳是歐盟實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。此外，氫燃料補(bǔ)給基礎(chǔ)設(shè)施具有顯著的優(yōu)勢：在城市和高速公路沿線，與快速充電相比，它僅需要占其約十分之一

的空間；同樣，供應(yīng)商可以靈活地提供氫能，而大規(guī)?？焖俪潆娀A(chǔ)設(shè)施則需要大規(guī)模的電網(wǎng)升級；最后，一旦實現(xiàn)最低限度的推廣，氫能則為運營商提供一個有吸引力的商業(yè)案例。在航空領(lǐng)域，氫能和基于氫能的合成燃料是唯一的、直接的大規(guī)模脫碳選擇。來產(chǎn)生高量級的熱量，也可以在一些生產(chǎn)過程中使用燃料作為原料，可直接或與二氧化碳一起作為合成燃料或者電燃料。例如，在煉鋼過程中，氫氣可取代煤基高爐作為還原劑。當(dāng)在精煉廠用作氨生產(chǎn)和加氫處理的原料時，未來氫氣可以從低碳源處生產(chǎn)。與二氧化碳一起，氫氣還可以取代諸如天然氣之類的烴。此外，氫氣是生產(chǎn)烯烴和氫化合物溶劑的主要原料。這提供了碳匯，即有機(jī)會利用二氧化碳而不是其次，氫氣將通過提供一種跨部門、跨時間、跨地點的靈活轉(zhuǎn)移能源的機(jī)制，在向可再生能源轉(zhuǎn)型的過程中發(fā)揮系統(tǒng)性作用。碳化的發(fā)電，這意味著需將可再生能源整合到電網(wǎng)。利用氫能是進(jìn)行“部門耦合”唯一的規(guī)?；夹g(shù)，允許將產(chǎn)生的電力轉(zhuǎn)換為可利用形式，存儲電能，并將其輸送到終端使用部門以滿足客戶需求。電解槽可將可再生電力轉(zhuǎn)化為具備靈活性能的氣體，但不會像天然氣那樣排放二氧化碳。源需求，而且更多可再生能源發(fā)揮作用，短期和長期的供需失衡都將加劇。這就需要提高全年的供需平衡并增加季節(jié)性儲能。雖然電池的使用以及需求側(cè)施行的措施可以靈活地解決一些短期儲存問題，但氫能的使用是唯一可用于長期儲能的規(guī)?；夹g(shù)。它可以利用現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)、鹽穴和枯竭的氣田，以較低的成本長期儲跨地區(qū)。氫能在具有低成本可再生能源的區(qū)域與需求中心地區(qū)之間建立了聯(lián)系。例如，將歐洲北部擁有豐富地?zé)岷惋L(fēng)能資源的區(qū)域與主體大陸相連，或者作為從北非進(jìn)口可再生能源的一種手段?？梢酝ㄟ^管道、船舶或卡車長距離輸送氫能量，無論是氣態(tài)的、液化的、還是以其他形式儲存的，其儲存成本遠(yuǎn)低于輸電線第三，向氫能轉(zhuǎn)型迎合了客戶的偏好，且極具便捷性。這也是特別關(guān)鍵的，因為如果不能滿足客戶低碳替代品的需求，就可能會面臨客戶不再訂購的難題。

在運輸過程中，氫能提供了與內(nèi)燃機(jī)車輛同樣的行車?yán)锍毯图佑退俣?。能源公司可以通過天然氣工廠的現(xiàn)有管道將氫氣或合成甲烷混合到輸氣網(wǎng)絡(luò)中，從而使消費者察覺不到能源的轉(zhuǎn)型。雖然100%氫能轉(zhuǎn)換需要升級設(shè)備和管道，但它仍可保留建筑物內(nèi)現(xiàn)有的供暖基礎(chǔ)設(shè)施。逐年攀升：歐洲實現(xiàn)氫能源潛力的路線圖目標(biāo)而部署氫能的宏偉構(gòu)想。這一構(gòu)想基于全球氫能委員會的觀點，由歐洲氫氣公司（代表歐洲氫和燃料電池行業(yè)）提供數(shù)據(jù)支持，更具體地說，活躍在氫和燃料電池技術(shù)領(lǐng)域的17在各個行業(yè)中，預(yù)計2050年歐洲可能產(chǎn)生約2250太瓦時（TWh）火車提供燃料。它可為超過5200萬戶家庭），并可滿足高達(dá)10%時的氫能將產(chǎn)生高量級的熱能，另外140太瓦時的氫能將以直接還原鐵的形式取代圖2：到2050年，氫氣可以提供高達(dá)24％的總能源需求，或者達(dá)到歐盟2,250TWh的能源需求時的氫能將與捕獲的碳或生物質(zhì)中的碳相結(jié)合，還將作為40噸化學(xué)品的生產(chǎn)合成原料。實現(xiàn)這一愿景需要歐盟在2050年之前

要在2050億噸。部署現(xiàn)行技術(shù)和歐洲國家與能源和氣候相關(guān)的措施將縮小約噸）。在最終部門使用氫能有助于減少剩度的控溫場景。此外，它還可以實現(xiàn)電力部門的深度脫碳，從而間接減少碳排放。除了減少碳排放外，氫能和燃料電池技術(shù)的部署還將減少當(dāng)?shù)氐呐欧盼?。在運輸方面，到2050年，每年的氮氧化物排放量可減少50萬噸。河流、湖泊和港口污染將會減少，鋼鐵和其它工業(yè)廠房將不再有灰塵和焦油排放，柴油火車和卡車的噪音將顯著下降。預(yù)計到2030年，氫能的部署將為歐盟公司打造1300億歐元的燃料和相關(guān)設(shè)備的產(chǎn)業(yè)，到2050年產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到8200億歐元。它將作為新氫能經(jīng)濟(jì)全球競爭的跳板，為歐盟產(chǎn)業(yè)打造本地化市場。2030年的出口潛力預(yù)計將達(dá)700億歐元，凈出口額將達(dá)到500億歐元?？傊?，到2030年，歐盟氫能產(chǎn)業(yè)可以為約100萬高技術(shù)工人提供就業(yè)機(jī)會，到2050年，這一數(shù)據(jù)將達(dá)到540萬。重點應(yīng)放在優(yōu)先領(lǐng)域，例如將氫能混入天然氣網(wǎng)中，并用于商業(yè)運輸車隊、大型客

車、重型運輸（卡車、火車、輪船）、物料搬運和現(xiàn)有氫能的脫碳生產(chǎn)。以下是提出的具體時間表：的1/22，占所售輕型商用車（LCV）萬輛燃料電池乘用車和50萬輛燃料電池輕型商用車。此外，公共汽車可以投入使用。到2030氫能可以取代7%的天然氣（按體積計算），到2040年可取代32%，相當(dāng)于2030，2040年達(dá)到約太瓦時。到2030年，在德國、英國、荷蘭、法國和丹麥的電網(wǎng)中，氫能占比相當(dāng)于達(dá)7.5%（按體積計算），或相當(dāng)于五個中等城市（約30萬居民）轉(zhuǎn)換成純氫能網(wǎng)。除了商業(yè)建筑外，它還將分別涵蓋2030年約250萬戶、2040年超過1100萬戶家庭的供暖萬個燃料電池?zé)犭娐?lián)供，這將提高能源效之一的超低碳?xì)渖a(chǎn)轉(zhuǎn)換，這一目標(biāo)可以在所有應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)，包括精煉廠和氨生產(chǎn)。此外，具有較大減排潛力的應(yīng)用，如直接還原鐵煉鋼，必須進(jìn)行大規(guī)模的可行性測試。在電力系統(tǒng)中，“盈余”的可再生能源大規(guī)模轉(zhuǎn)換為氫能，氫能發(fā)電的大規(guī)模示范以及可再生氫能發(fā)電廠也可能在氫能供應(yīng)可能來自各種超低碳渠道。雖然生產(chǎn)方法的確切劃分可能因應(yīng)用而異，并且取決于技術(shù)和成本的發(fā)展，但電解和蒸汽甲烷重整/碳捕獲和儲存的自熱重組極有可能發(fā)揮關(guān)鍵作用。電解可以提供可再生能源整合所需的行業(yè)耦合機(jī)制。目前，電解槽可以小規(guī)模（小于1兆瓦）生產(chǎn)，大規(guī)模（高達(dá)10兆瓦）的示范項目也正在進(jìn)行當(dāng)中。蒸汽甲烷重整是目前可用于大規(guī)模低成本制氫的成熟技術(shù)，可用碳

捕獲和儲存進(jìn)行脫碳。僅依賴于這兩種生產(chǎn)途徑中的一種似乎是不現(xiàn)實的，并且不能滿足所需的部署。這意味著政策制定者和行業(yè)必須把重點放在這兩種途徑的發(fā)展和擴(kuò)大上。即刻行動：監(jiān)管機(jī)構(gòu)、行業(yè)和投資者必須聯(lián)合推出歐盟的氫能發(fā)展路線圖實現(xiàn)氫能發(fā)展路線圖的好處顯而易見，但這需要大量的投資。在向2030年擴(kuò)大工業(yè)規(guī)模的過程中，估計整個歐盟每年的投資額約為80億歐元。這僅僅相當(dāng)于德國支付的可再生能源上網(wǎng)電價的三分之一，不到國際能源署對歐洲能源轉(zhuǎn)型預(yù)期投資的十分之一，也不到歐洲能源和汽車資產(chǎn)年度總投資的5%。為所需的基礎(chǔ)設(shè)施提供資金也是有可圖3：氫能對歐盟的好處能的：要給出一個數(shù)量級，持續(xù)三年，每的耗資約80億歐元，通過精準(zhǔn)的規(guī)劃和行業(yè)參與，可以進(jìn)一步減少這種必要的初始融資。此外，需要有足夠的市場采購政策歐盟擁有多項資產(chǎn)，特別適合引領(lǐng)氫能和燃料電池技術(shù)。首先，擁有氫能和燃料電池價值鏈上的世界級參與者，可以推動氫能解決方案的開發(fā)和部署。其次，擁有強(qiáng)大的氫能研究機(jī)構(gòu)和完善的計劃，以支持歐盟、國家和區(qū)域?qū)用娴难芯?、開發(fā)和部署。第三，歐盟致力于實現(xiàn)環(huán)境目標(biāo)，例如增加可再生能源、減少碳排放和減少地方排放，其公民的環(huán)保意識水平很高。第四，擁有廣泛的天然氣網(wǎng)絡(luò)，可以依靠它實現(xiàn)家庭和工業(yè)脫碳。為了開始部署，建議對細(xì)分市場進(jìn)行戰(zhàn)略優(yōu)先排序。對于每個細(xì)分市場，考慮預(yù)期的商業(yè)化時間表、商業(yè)化的確定性以及對碳排放的影響。從這一邏輯來看，得出了幾個堅定的結(jié)論：無論如何都需要發(fā)展的細(xì)分市場；重大機(jī)遇——那些可能產(chǎn)生重大影響但應(yīng)該降低風(fēng)險的細(xì)分市場；可選項——那些可能變得有吸引力但風(fēng)險很大的細(xì)分市

場。從這一優(yōu)先順序考慮，我們列出如下一組行動措施?？傮w建議業(yè)和細(xì)分市場制定明確、長期、現(xiàn)實和整體的脫碳途徑。這些途徑不僅應(yīng)該為終端應(yīng)用設(shè)定目標(biāo)（例如，車輛的排放目標(biāo)或房屋脫碳的目標(biāo)），還應(yīng)考慮能源生產(chǎn)和分配的必要基礎(chǔ)設(shè)施。它們還應(yīng)該為行業(yè)提供可靠的長期指導(dǎo)，以啟動對產(chǎn)品開發(fā)歐洲工業(yè)應(yīng)該投資氫能和燃料電池技術(shù)，以保持競爭力并抓住新興機(jī)遇。這需要對氫能和脫碳有長遠(yuǎn)的視角，并需要橫向和縱向的聯(lián)盟來克服障礙。同樣，行業(yè)應(yīng)與監(jiān)管機(jī)構(gòu)密切合作，在歐盟內(nèi)部建立強(qiáng)大的本土市場和價值鏈。還應(yīng)該與亞洲快速發(fā)展的氫能和燃料電池市場（如中國、日本、韓國）的參與者開展產(chǎn)業(yè)合啟動跨四個部門的部署天然氣網(wǎng)進(jìn)行脫碳。作為強(qiáng)制機(jī)制，可以使用天然氣網(wǎng)中可再生能源含量的約束性目標(biāo)或者其他手段，例如差價合約、上網(wǎng)電價或超低碳?xì)涞耐顿Y支持（例如，沼氣公司）。實施這樣的政策幾乎沒有什么重大障礙：以適度濃度的混合氫氣與當(dāng)前的基礎(chǔ)設(shè)施和電器兼容，不會大幅提高天然氣價格，降低天然氣網(wǎng)的全球變暖潛力，也不會產(chǎn)生二氧化碳泄漏的風(fēng)險。但是，由于目前各成員國的法規(guī)尚存差異，有必要對涉及氫氣混合到天然氣網(wǎng)格中的法規(guī)進(jìn)行更新和協(xié)調(diào)。用電解槽來平衡電網(wǎng)。例如，通過免除電解槽的電網(wǎng)費用，來確保市場上有競爭力的可再生能源供應(yīng)。類似于在常規(guī)電力市場中使用電網(wǎng)回購，電力平衡市場應(yīng)該包括用綠色替代物（例如靈活的氫氣生產(chǎn)）取代二氧化碳排放平衡機(jī)制（例如，由燃?xì)廨啓C(jī)提供的旋轉(zhuǎn)儲備）。監(jiān)管機(jī)構(gòu)和行業(yè)應(yīng)該推動歐洲分散式電力到天然氣市場發(fā)展，來顯著降低生產(chǎn)成本，同時建立一個行業(yè)耦合機(jī)制，通過穩(wěn)定價格和應(yīng)對季節(jié)性失衡，使電力系統(tǒng)受益。這也將減少對可再生能源的需求。從中長期來看，利益相關(guān)者應(yīng)該發(fā)展季節(jié)性和長期儲能框制定清晰可信的路線圖，制定零排放交通政策，以及相應(yīng)的資金和擔(dān)保機(jī)制，來解

決加注基礎(chǔ)設(shè)施的投資，從而克服根本性問題。這樣一個基本覆蓋整個歐盟的路線圖將向汽車公司及其供應(yīng)商發(fā)出信號，要求他們擴(kuò)大燃料電池汽車的產(chǎn)量，從而大大降低成本并增加消費者的選擇。它還可以使加氫站的制造工業(yè)化，從而降低泵內(nèi)的氫成本。在開發(fā)加注基礎(chǔ)設(shè)施的同時，工業(yè)界應(yīng)該投資于產(chǎn)品開發(fā)，并開始在最適合該技術(shù)的領(lǐng)域提供更廣泛的燃料電池汽車：包括卡車、公共汽車、貨車和大型乘用車。在這里，工業(yè)界應(yīng)該超越傳統(tǒng)的行業(yè)壁壘進(jìn)行合作，并提供解決方案，捆綁基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備并進(jìn)行維護(hù)。監(jiān)管機(jī)構(gòu)應(yīng)通過提供激勵措施來鼓勵此類投資，例如公共采購燃料電池公交汽車，實施卡車、長途汽車和出租車運營商的車隊規(guī)章，以及對燃料電池汽車司機(jī)的非貨幣獎勵。從灰色向低碳的氫的轉(zhuǎn)變，以及用新氫能進(jìn)一步替代化石燃料。監(jiān)管機(jī)構(gòu)應(yīng)確保將無碳?xì)淠苌a(chǎn)計入可再生目標(biāo)，并在氫的所有主要用途（例如氨生產(chǎn)）中設(shè)定低碳這種轉(zhuǎn)變將在氫能生產(chǎn)技術(shù)的規(guī)模和成本方面產(chǎn)生重大的變革，使得氫能解決方案不僅對工業(yè)更具吸引力，而且對其他行業(yè)也更具吸引力。建設(shè)超低碳制氫供應(yīng)體系將其電解操作擴(kuò)大到商業(yè)水平，并證明碳捕獲和碳儲存技術(shù)可在未來十年內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)極低碳的氫能。上述天然氣網(wǎng)中無碳?xì)淠茉诓顑r合約或電網(wǎng)回購中的目標(biāo)，將激勵人們在電解行業(yè)中投入所需的資金。無論是電解制氫的集中生產(chǎn)，還是為電網(wǎng)提供穩(wěn)定的分散解決方案，都應(yīng)該得到充項目的原產(chǎn)地?fù)?dān)保，應(yīng)被法規(guī)和國家政策制定者使用和接受。對于采用碳捕獲和碳儲存技術(shù)的蒸汽甲烷重整，利益相關(guān)方應(yīng)考慮支持行業(yè)規(guī)模的示范項目，然后制定更多的氫能和燃料電池應(yīng)用，并計劃擴(kuò)大已成功驗證的成熟應(yīng)用。例如，氫動力列車最近的成功試用，應(yīng)該是歐洲范圍內(nèi)替代柴油列車的開始。在航運方面，除了國際海事組織的海運目標(biāo)外，監(jiān)管機(jī)構(gòu)還應(yīng)建立港口、河流和湖泊的脫碳目標(biāo)，并支持氫燃料加注能力的推廣。促進(jìn)住宅和商

業(yè)物業(yè)的微熱電聯(lián)供和熱電聯(lián)產(chǎn)的部署，這需提高建筑物的能源效率，并充分利用氫能和天然氣。本報告旨在證明氫能是能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支柱，歐洲可以引領(lǐng)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。要想獲得這些收益，就需要在整個價值鏈上大幅擴(kuò)大活動規(guī)模，但通過有針對性的干預(yù)措施，相信歐盟能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)化的良性循環(huán)。交通運輸：氫能和電池將合力推動交通運輸電氣化1.所面臨的挑戰(zhàn)交通運輸是導(dǎo)致氣候變化的一個主要因素，其排放占?xì)W盟二氧化碳排放量的32%。為了實現(xiàn)2攝氏度方案，歐盟地區(qū)到2050年需要將交通運輸排放的二氧化碳減少大約72%，約等于8.25億噸左右。要達(dá)到這個數(shù)量要求，在處理這個問題時需要進(jìn)行范式轉(zhuǎn)變。將交通運輸系統(tǒng)從石油向可再生能源的轉(zhuǎn)型，不僅需要在車輛上安裝新動力系統(tǒng)，還將從根本上改變價值鏈。在技術(shù)上的一個關(guān)鍵難題是：如何在車輛有限的空間內(nèi)，以輕便的形式儲存大量的能量。雖然某些運輸方式將選擇電池來存儲能量，但其他應(yīng)用需要更高的能量密度，以實現(xiàn)輕量級的儲能、更長的行駛里程，以及更短的充電時間。第二個關(guān)鍵問題是：完善充電/加注的基礎(chǔ)設(shè)施。可再生資源需要有效地分配到車輛上。雖然目前的電網(wǎng)可以支持一小部分電動汽車的運行，但長遠(yuǎn)意義上的脫碳要么需要一種不同的能源分配方式，要么需要對電網(wǎng)進(jìn)行大規(guī)模升級。2.關(guān)鍵要點氫能是卡車、公共汽車、輪船、火車、大型轎車以及商務(wù)車最有前途的脫碳選擇，原因有四。首先，使用氫能可以實現(xiàn)完全脫碳，而其他技術(shù)只能起到橋梁作用。第二，由于氫能在能量密度方面占有優(yōu)勢，所以它可以為車輛的長行駛里程和高負(fù)載提供充足的能量。第三，氫能基礎(chǔ)設(shè)施雖然最初是障礙重重，但是與快速充電相比，它在規(guī)模上有顯著的優(yōu)勢：加注更快速、負(fù)載更靈活、空間需求更少、相似的投資成本。第四，氫能不僅是公路運輸，也是火車和輪船運輸?shù)淖罴堰x擇，并且這種以氫能為基礎(chǔ)的合成燃料還能使航空運輸實現(xiàn)脫碳。3.完全脫碳的途徑

池電動汽車和電池電動汽車可以實現(xiàn)二氧化碳零排放。因此，直到燃料電池電動汽車和電動汽車大量準(zhǔn)備就緒之前，這些技術(shù)只能作為橋梁技術(shù)，這對投資者來說不是一個有吸引力的價值主張。為了要與柴油汽車和汽油汽車進(jìn)行公平比較，不僅要考慮油箱到車輪之間料過程中產(chǎn)生的排放。對于柴油與汽油來說，從油井到油箱之間的排放來自于原油開采、運輸、提煉與加工，以及分配到加油站的排放。對于電動汽車來說，“well-車在哪個國家充電。對于燃料電池電動汽40%-料電池電動汽車的排放量也會下降，直到對排放量的一個全面比較，還應(yīng)該將制造業(yè)產(chǎn)生的排放包括在內(nèi)。對此，燃料電池電動汽車比電池電動汽車有優(yōu)勢，因為燃料電池比普通電池產(chǎn)生的能量要少。目前正在部署的一項技術(shù)是插電式假設(shè)：緊湊型轎車（C級）作為參考車輛（4.1升柴油/百公里;4.8升汽油/百公里;35.6千瓦時電池），2016年12萬公里終身平均電網(wǎng)排放量;10kgCO2/kgH2（提取自SMR）;0.76千克H2/100公里;13千瓦時/100公里;制造排放未納入?yún)?shù)圖4：跨越不同動力系統(tǒng)的well-to-tank排放的比較混合動力汽車，其將短程電動動力系統(tǒng)與內(nèi)燃機(jī)結(jié)合起來。插電式混合動力汽車排放量的大小很大程度上取決于使用情況。由于插電式混合動力汽車通常使用電池，它有潛力實現(xiàn)少量二氧化碳的排放。短距離行駛（每天不超過50公里）客用插電式混合動力汽車也是如此。在這種使用情況下，從油箱到車輪的排放量就跟電動汽車的一樣少。一旦用戶要求汽車有更長的里程或者更高的載重量，插電式混合動力汽車就會變成內(nèi)燃機(jī)式的傳統(tǒng)汽車，并釋放足夠多的二氧化碳。因此，插電式混合動力汽車僅可能成為在某種情況下的用戶選擇，也是一項起橋梁作用的技術(shù)。由于插

電式混合動力汽車整合了兩種技術(shù)，所以價格昂貴，因此沒有完全實現(xiàn)燃料電池或者電池動力系統(tǒng)優(yōu)化平臺的優(yōu)勢。4.長距離和高負(fù)荷電力在體積和重量上，氫氣的能量密度明顯比電池高很多。這意味著在車輛能源存儲的重量和尺寸受到限制的情況下，燃料電池汽車可以比電動汽車跑得更遠(yuǎn)，載重更多。術(shù)的發(fā)展將決定燃料電池汽車和電動汽車所占的份額。例如，對于商務(wù)車而言，在每天行駛里程有限的情況下（比如包裹配送商），純電動汽車就足夠用了。對于用來長途旅行的私家車而言，燃料電池汽車更有可能勝任。一個細(xì)分市場對性能要求越高，它就越容易選擇燃料電池汽車。對于載重大且長距離運輸?shù)目ㄜ?，燃料電池汽車是最佳解決方案。對這些卡車來說，電池的低能源密度是一個很明顯的缺點。對于一輛40噸卡車的電池而言，相當(dāng)于增加了三噸重的有效負(fù)荷，這已經(jīng)考慮到電動機(jī)與內(nèi)燃機(jī)相比的優(yōu)勢。氫動力系統(tǒng)總成的最終重量與內(nèi)燃機(jī)相當(dāng)，或

者略高于內(nèi)燃機(jī)。與電池和內(nèi)燃機(jī)相比，燃料電池對原材料的需求更少。它們不含鈷，研究目標(biāo)是比同等柴油汽車使用更少的鉑。長途卡車所需的大尺寸電池也是一個重要的成本驅(qū)動因素。即使電池成本大幅降低到每千瓦時100歐元左右，僅僅一輛卡車的電池成本就會超過10萬歐元?？紤]到工業(yè)和研發(fā)項目的成本目標(biāo)，能夠以較低的成本生產(chǎn)用于中遠(yuǎn)程運輸?shù)臍鋭恿ㄜ嚒２粌H僅是卡車運輸，商業(yè)車隊也需要燃料電池汽車所提供的性能。出租車、豪華轎車、服務(wù)及銷售車隊以及多用途車需圖5：行程、有效負(fù)載和優(yōu)先技術(shù)的比較要能夠靈活地長途旅行和快速充電。當(dāng)前燃料電池汽車的續(xù)航里程可以高達(dá)800公里，氫燃料加注的速度是快速充電的10至15倍，一輛汽車5分鐘就能完全充滿，而不是1小時。鐘是可以接受的。這意味著即使快速充電者的偏好是必須考慮的因素。要使運輸脫碳成功，消費者必須愿意購買和駕駛所提供的車輛。只有滿足消費者需求的車型種類不斷增多，才能引發(fā)進(jìn)一步擴(kuò)大和加速銷售，另外還有25

來五年內(nèi)上市。在商用車輛方面，有多個示范項目已經(jīng)到位，貨車或卡車也可以進(jìn)行改裝。三家供應(yīng)商已經(jīng)宣布進(jìn)行燃料電池卡車的系列生產(chǎn)。這其中兩家公司宣布他們將進(jìn)軍歐洲市場。進(jìn)軍市場的解決方案是準(zhǔn)備以聯(lián)合租賃方式向客戶提供基礎(chǔ)設(shè)施和車輛。燃料電池公共汽車已經(jīng)在歐洲14個城市的城市公共交通中投入使用，例如阿伯丁、安特衛(wèi)普、科隆、倫敦、奧斯陸和里加。歐洲“氫氣歐洲巴士”資助項目在未來五年內(nèi)將為600輛新的燃料電池巴士提供資金幫助。歐洲各地的燃料電池出租車車隊數(shù)量和車隊規(guī)模都在增加。巴黎、倫敦、布魯塞爾和漢堡地區(qū)都有相應(yīng)的車隊。在巴黎的車隊中，已經(jīng)有100多輛燃料電池汽車投入運行?？焖俪潆娀A(chǔ)設(shè)施，氫能基礎(chǔ)設(shè)施主要有三個優(yōu)勢：第一，氫基礎(chǔ)設(shè)施在未來能源生態(tài)系統(tǒng)中可以發(fā)揮系統(tǒng)性的作用。它可以通過從剩余的電力中生產(chǎn)氫氣來平衡電網(wǎng)，并為多種可再生能源的季節(jié)性存儲提供一種技術(shù)解決方案。其次，氫燃料加注的時間是快速充電的十分之一到十五分之一。這意味著加氫基礎(chǔ)設(shè)施只需要少于到15料。第三，一個加氫站可以作為一個快速充電器為10到15倍的車輛提供服務(wù)，與快速充電基礎(chǔ)設(shè)施相比，隨著燃料電池汽車車隊的增加，氫能基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)展成本更低。加氫站的關(guān)鍵優(yōu)勢在于，它們以一種地理上分散的方式充當(dāng)電網(wǎng)的平衡器，而快速充電器的作用恰恰相反——它們增加了峰值需求。在高峰時段，如人們開車上班、下班或度假時，快速充電會推高電網(wǎng)負(fù)荷。這既需要對配電基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行成本昂貴的升級，也需要額外的峰值發(fā)電容量。相反加氫站有一個內(nèi)置的能量存儲系統(tǒng)，可以